Cateteres de silicone modificados via técnica de deposição por camada atômica para aplicações neurocirúrgicas

Resumo

A hidrocefalia (HFC) não é propriamente uma entidade patológica, mas o resultado final de várias alterações no neurodesenvolvimento e de posteriores agressões ao sistema nervoso central, sendo caracterizada pelo acúmulo de líquido cefalorraquidiano (LCR) no interior da cavidade craniana. Essa condição resulta no aumento da pressão intercraniana sobre o cérebro. Essa condição atinge principalmente crianças e adultos acima de 60 anos e, como consequência, pode levar a lesões no tecido cerebral. Devido ao impacto na saúde do paciente e ônus socioeconômico, a HCF tem sido considerada um grande e crescente problema médico e social. O tratamento da HCF é cirúrgico e realizado com a inserção de um dispositivo sintético de silicone, o qual tem como função desviar o fluxo de LCR dos ventrículos cerebrais para outro local de absorção. No Brasil, entre os anos de 2010-2012, o Sistema Único de Saúde (SUS) gastou mais de 14 milhões de reais na aquisição destes materiais, excluindo os custos adicionais decorrentes da internação hospitalar e cirurgias. Esse alto custo é explicado pela ausência de opções nacionais (e mesmo internacionais) de dispositivos implantáveis para derivações ventriculares. Atualmente, no Brasil, a única opção disponível é o Bactiseal® (produzido pela Codman Johnson & Johnson, Boston, MA), o qual apresenta elevados custos de importação e comercialização. Esse cateter é produzido utilizando uma tecnologia de impregnação de antibióticos, os quais tem ação exclusiva contra patógenos gram-positivos. Deste modo, somado ao elevado custo de comercialização destes materiais no Brasil, destaca-se que: i) esses cateteres não apresentam ação antimicrobiana contra fungos e patógenos gram-negativos, os quais são frequentemente associados às infecções mais severas e de alta morbimortalidade; ii) o cateter impregnado apresenta um curto período de proteção (inferior a 1 mês) contra patógenos, sendo que a possibilidade de quadros infecciosos advindos da implantação podem ser estendidos até longos períodos após o implante (anos). Portanto, mostra-se a urgência pelo desenvolvimento e inserção no mercado, a partir do uso de tecnologias nacionais, de dispositivos implantáveis para derivações ventriculares, os quais devem apresentar custos reduzidos e maior espectro de ação antimicrobiana. Nesta vertente, a tecnologia de deposição por camadas atômicas (atomic layer deposition - ALD) de filmes ultrafinos e conformes vem se destacando por possibilitar recobrir superfícies tridimensionais com óxidos metálicos que possuem propriedades microbioestáticas, os quais impedem a aderência de microrganismos sobre as suas superfícies. Ademais, tal tecnologia permite também a impregnação desses óxidos no volume do substrato polimérico, permitindo um melhor ajuste das propriedades biocidas do substrato. Em suma, esse projeto propõe: (i) o design e a construção de um reator térmico ALD de fluxo-cruzado com capacidade para recobrir substratos tridimensionais, (ii) criar um produto nacional, com alto potencial de comercialização, a partir do recobrimento de cateteres de silicone com óxidos metálicos nanoestruturados (TiO2 e Al2O3). Esta nova geração de materiais deverá apresentar excelentes propriedades microbioestaticas e propriedades biocidas ajustáveis, o que abre perspectivas sem precedentes no campo neurocirúrgico, mais precisamente, no tratamento da hidrocefalia. (AU)